机器人少年,带着“犇犇”一起奔
2021-10-15陈皓
陈皓
中国波士顿动力
央视牛年春晚亮点纷呈,24只四足机器人牛气冲天,着红装、载祥云,化身“拓荒牛”犇犇,与刘德华、王一博、关晓彤共起舞、同拜年,精彩演绎《牛起来》,过足了明星瘾,抢足了风头。
舞台下的犇犇,则脱下华丽外衣,勤勤恳恳地送盒饭,化身内外兼修的“打工牛”,圈粉无数。
这群牛犇犇来自杭州宇树科技公司,90后理工男王兴兴作为公司创始人兼CEO,专注四足机器人研究8年,早已是该领域的领军人物之一。
王兴兴出生于浙江宁波,从小就是个科技迷,手工类的绘画、雕塑,机电类的航模、电子电路、涡喷,化学类的充电电池等都爱捣鼓,对机器人尤其感兴趣。高中毕业,王兴兴考取了浙江理工大学,学的是自己喜欢的机械电子工程专业。很快,他在专业方面显现出天赋。大一时,他就用最廉价的舵机做了个双足机器人,本科毕业时完成了一个简单的无刷直流电机控制器,成果远远超出同届的大多数毕业生。
读研期间,波士顿动力公司发布了机器人“大狗”,激起他浓厚的兴趣,彻底爱上了机器狗。他以前看到的机器人都是靠轮子行进,大狗却用4条铁腿行走。他开始着手研究机器狗,找到相关的文献,进行反复论证,形成初步的设想。王兴兴感觉生逢其时,自己有太多事情可以做了,他跟导师说:“我最崇拜的人就是波士顿动力的创始人马克·莱伯特,我也想创造中国的波士顿动力。”导师欣赏他的想法,为他争取到上海大学的课题支持,王兴兴一头扎进实验室。
王兴兴从波士顿动力公开的资料入手,研究机器人的工作原理,分析如何利用自己所擅长的机械电子专业知识,来完成机器人工作需要。经过研究,他发现一个突破口——从理论上讲,用电机动力系统也可以实现驱动,关键是要设计出“纯力矩源”。
创新思路是可行的,但实践起来不简单,王兴兴尝试了许多方法,要不力矩不够大,要不太笨重,都达不到预期的效果。他索性从淘宝买了10款不同航模用的无刷电机,分别观测各自的特性,经过综合考虑,最终选择“8108无刷电机”。王兴兴使用外转子无刷电机直驱的动力方式,是全球范围内的首创。
王兴兴独自做出第一款小型四足机器人,取名“XDog”。XDog的四肢关节由电机直接驱动,运动性能好,能够行走、奔跑和跳跃,噪音较低。大部分零部件使用碳纤维板和3D打印机拼装而成,只有极少的个别铝合金件,大大降低了生产成本。他用这款机器人,参加上海机器人设计比赛,拿到二等奖,赢得8万元奖金,在学校引起轰动。
莱卡狗
2016年4月完成毕业答辩后,王兴兴将自己的研究成果做了一个视频集《每个男人都应该有个机器人》,上传到网上,视频里的XDog,在公路、草地、斜坡等复杂地形行走,让无数人眼前一亮,点击率猛增。
2016年6月,视频被美国科技纵览等网站转载,几天后,优酷上一个科技自频道也进行了转载。王兴兴和XDog在机器人圈子火了起来,有人提出要买他的机器人,有人说愿意给他投资。王兴兴有了重新思考人生的机会和空间,创业的种子在心里萌芽。
四足机器人是高门槛领域,既需要雄厚的资金支持,更需要先进的技术支撑。有朋友劝他:“如果是‘大佬,一呼百应,高尖人才归于麾下,事业开展起来才会顺风顺水。你一介草根,拿什么拼?”王兴兴则回应说:“我知道现在创业的条件还不够成熟,但时间不等人,不趁热打铁,只怕是过了这个村就没这个店了,我决定抓住机遇闯一闯,反正我这么年轻,怕什么呢?”
开始创业后,王兴兴有的是创业激情,缺的是起步资金,恨不能一分钱掰成两半花。为了节省租房资金,他在朋友家死皮赖脸蹭住了一个多月。朋友家没有多余的床铺,他就睡在客厅的沙发上。沙发比较短,睡觉时腿不能伸直,只能蜷缩着,每天早起腿都很痛。王兴兴笑言自己尝到了“委曲求全”的滋味。虽说生活很艰难,但心中有信念、有目标,辛苦并快乐着。
机器人是小众市场,人们盯着的是波士顿动力等几家大公司,没有一定实力的企业很难涉足这一领域。王兴兴四处找投资、寻伙伴,曾经许多人口头许诺愿意投资,但真当他找上门,却避而不见。投资人要的是回报,他们对王兴兴能否进入高尖端领域,能不能与波士顿动力等大公司竞争,持怀疑态度。王兴兴针对投资人的顾虑,不断完善创业项目计划书,确定好企业定位。终于,天使投资从他的项目中看到了希望和未来,决定给他注资。2016年8月,宇树科技公司在杭州成立。
波士顿动力的产品是非常强大,但往往体型大、成本高、价格贵。王兴兴决定避开锋芒,专注创造结构简单、体积小、成本低、价格便宜、实用性强的四足机器人,开辟自己的先发优势。他在XDog的基础上,推出尺寸比例更協调、动力性能更强、运动稳定性更好的机器狗,取名为“莱卡狗”。
2018年,宇树科技公司开始接单出货,成了国内最早实现商业化的四足机器人公司之一。当时,国外同类机器人价格在25万美金左右,莱卡狗只有2到3万美金,超高的性价比引发全球机器人爱好者的广泛关注。至此,一款新型的莱卡狗一举成名。
上春晚
近几年,春晚越来越体现时代科技元素。2020年,央视春晚导演组向几家机器人公司发出邀约,请他们亮亮自己最牛的产品,通过竞争上春晚。
2020年10月,王兴兴也收到邀约函。一个月前,宇树科技在北京参加服贸会,现场展示的机器狗引起众人的围观,也引来央视工作人员的关注。经过角逐,宇树科技的机器狗进入春晚节目审查的名单。
接到任务,王兴兴兴奋又紧张。首先想到为机器狗量身定制靓丽牛装,既要体现喜庆祥和的传统文化,更要体现时代元素,最终以拼搏进取的深圳“拓荒牛”为原形,以中国红为底色,融合喜庆祥云元素的设计方案得到一致通过。
2021年1月,60只牛犇犇乘着包车来到北京。一走进央视春晚演播大厅,王兴兴就蒙了,论个体才艺,犇犇个个有能耐,可表演集体舞蹈,是大姑娘上花轿头一回。先别说怎么表演舞蹈,光是这上下场,就让人头晕。最难的是每只小牛的动态定位问题,它们该如何配合演员和音乐节奏走位、跳舞呢?王兴兴感到千头万绪的问题接踵而来。
王兴兴和20位年轻小伙子整天泡在演播厅,现场调试犇犇。由于犇犇穿上服装,重量和尺寸发生变化,加之现场干扰信号多,很难保证每只犇犇都能准确接受自己的信号源。排练时,犇犇时有碰撞、摔倒等状况发生。变换队形时,只要一只犇犇的站位有10厘米偏差,看上去整体效果就不好。王兴兴将问题捋了捋,一个一个攻破。
为了抢时间,王兴兴连续几十天只睡两三个小时。整体舞台彩排的那些天,更是通宵达旦。二维识别技术、红外背光技术、图像识别技术……能够想到的统统用上,与节目做融合,终于开发出一套全新的定位系统。经过多轮联调和彩排,完成了全套演出,达到预期效果。